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Séance de cours

Méthodes Monte Carlo : Diffusion multi-particules

Description

Cette séance de cours porte sur l'application des méthodes Monte Carlo pour la diffusion multi-particules dans les matériaux cimentaires. Il explique le concept d'un modèle de Monte Carlo multi-particules, le calcul des coefficients d'autodiffusion, les effets de mouvement corrélés sur la diffusion et la diffusion des postes vacants. L'instructeur montre comment produire des simulations de Monte Carlo à particules multiples et à espèces uniques, l'impact du blocage du site sur le mouvement corrélé et l'efficacité de calcul de la diffusion des vacances à haute densité de particules.

Dans MOOC

Sorption et transport dans les matériaux cimentaires

Source officielle

Concepts associés (32)

Coefficient de diffusion

Un coefficient de diffusion est une grandeur caractéristique du phénomène de diffusion de la matière. Le coefficient de diffusion mesure le rapport entre le flux molaire dû à la diffusion moléculaire, et le gradient de concentration de l'espèce chimique considérée (ou, plus généralement, de la variable d'effort entraînant cette diffusion), comme formulé par la loi de Fick.

Diffusion de la matière

La diffusion de la matière, ou diffusion chimique, désigne la tendance naturelle d'un système à rendre uniforme le potentiel chimique de chacune des espèces chimiques qu'il comporte. La diffusion chimique est un phénomène de transport irréversible qui tend à homogénéiser la composition du milieu. Dans le cas d'un mélange binaire et en l'absence des gradients de température et de pression, la diffusion se fait des régions de plus forte concentration vers les régions de concentration moindre.

Atomic diffusion

In chemical physics, atomic diffusion is a diffusion process whereby the random, thermally-activated movement of atoms in a solid results in the net transport of atoms. For example, helium atoms inside a balloon can diffuse through the wall of the balloon and escape, resulting in the balloon slowly deflating. Other air molecules (e.g. oxygen, nitrogen) have lower mobilities and thus diffuse more slowly through the balloon wall.

Lois de Fick

vignette|250px|La diffusion moléculaire d'un point de vue microscopique et macroscopique. Les molécules solubles sur le côté gauche de la barrière (ligne violette) diffusent pour remplir le volume complet. En haut : une seule molécule se déplace aléatoirement. Au milieu : Le soluté remplit le volume disponible par marche aléatoire. En bas : au niveau macroscopique, le côté aléatoire devient indétectable. Le soluté se déplace des zones où les concentrations sont élevées vers les zones à concentrations plus faibles.

Simulation de phénomènes

La simulation de phénomènes est un outil utilisé dans le domaine de la recherche et du développement. Elle permet d'étudier les réactions d'un système à différentes contraintes pour en déduire les résultats recherchés en se passant d'expérimentation. Les systèmes technologiques (infrastructures, véhicules, réseaux de communication, de transport ou d'énergie) sont soumis à différentes contraintes et actions. Le moyen le plus simple d'étudier leurs réactions serait d'expérimenter, c'est-à-dire d'exercer l'action souhaitée sur l'élément en cause pour observer ou mesurer le résultat.

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Séances de cours associées (50)

Simulation de marche aléatoire : Coefficient moyen de déplacement et de diffusion

Couvre la simulation aléatoire de marche, le déplacement moyen et les calculs de coefficient de diffusion pour les particules faiblement ionisées.

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Couvre la diffusion, en se concentrant sur le transport de masse dans les fluides et sa formulation mathématique.

Équilibre chimique et réactivité

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Simulation et optimisation : Processus de Poisson et nombres aléatoires

Explore les pièges de simulation, les nombres aléatoires, les distributions discrètes et continues, et l'intégration Monte-Carlo.

Fonctions de corrélation quantique

Explore les fonctions de corrélation quantique et leur rôle dans les simulations de dynamique moléculaire, y compris la reconstruction des fonctions de corrélation standard de celles transformées par Kubo.

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